SYSTEM TRAFFIC LIGHT OTOMATIS BERBASIS MIKROKONTROLLER ATMEGA16A

SYSTEM TRAFFIC LIGHT OTOMATIS BERBASIS

MIKROKONTROLLER ATMEGA16A

Aqsyal Frandykatama1, Jan Salmon Wabiser Rumsowek2, Putra Athallah3, 

Salsabila Nisa Haibah4

Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknologi Elektronika, Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. Soedarto,

Tembalang, Kec. Tembalang, Kota Semarang, Jawa Tengah, 50275

salsanisnh@gmail.com

wbsrsalmon@gmail.com

Aksalcekutur@gmail.com

poutra.madridista@gmail.com

Abstrak

    Kepadatan kendaraan pada area persimpangan sering menimbulkan arus lalu lintas yang tidak stabil dan meningkatkan risiko terjadinya kecelakaan. Untuk menghadapi permasalahan tersebut, penelitian ini mengembangkan sebuah sistem lampu lalu lintas otomatis berbasis mikrokontroler yang mampu mengatur pergantian sinyal secara mandiri tanpa intervensi manual. Sistem dirancang untuk memastikan setiap fase lampu merah, kuning, dan hijau beroperasi secara berurutan dan konsisten sehingga aliran kendaraan dapat dikendalikan dengan lebih efektif. Pengujian dilakukan guna mengetahui tingkat kestabilan serta keandalan sistem selama proses pengaturan lalu lintas berlangsung. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem dapat beroperasi dengan baik dan memberikan respons yang stabil dalam mengatur pergantian sinyal secara otomatis. Implementasi sistem ini diharapkan dapat mendukung kelancaran arus kendaraan serta meningkatkan keselamatan pada area persimpangan.

1. Pendahuluan

1. Latar Belakang 

Perkembangan jumlah kendaraan bermotor yang terus meningkat menuntut adanya sistem pengaturan lalu lintas yang lebih mampu menjaga kelancaran pergerakan kendaraan pada persimpangan. Ketika volume kendaraan tinggi, persimpangan menjadi titik rawan terjadinya penumpukan dan perlambatan arus. Jika pengaturan lampu lalu lintas tidak berjalan teratur, kondisi tersebut dapat memicu keterlambatan yang lebih besar serta menurunkan tingkat keselamatan pengguna jalan.
Pengaturan yang konsisten diperlukan agar setiap jalur memperoleh waktu melintas yang seimbang. Namun, pengaturan manual memiliki banyak keterbatasan, terutama karena tidak dapat bekerja secara kontinu tanpa pengawasan. Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan suatu sistem yang mampu menjalankan pergantian lampu lalu lintas secara otomatis dan berulang tanpa intervensi operator. Sistem otomatis ini diharapkan dapat menjaga pola pergerakan kendaraan tetap stabil meskipun terjadi peningkatan jumlah kendaraan pada jam-jam tertentu.
Dengan adanya sistem pergantian lampu yang berjalan secara mandiri, pengaturan lalu lintas dapat berlangsung lebih tertib dan teratur. Sistem seperti ini mampu membantu mengurangi potensi ketidakteraturan arus kendaraan dan mendukung terciptanya kondisi persimpangan yang lebih aman, terarah, dan efisien.

B. Rumusan Masalah

• Bagaimana merancang sebuah sistem pengendali lampu lalu lintas berbasis mikrokontroler yang mampu bekerja secara otomatis dan memberikan pengaturan arus kendaraan yang tertib serta efisien pada setiap persimpangan?
  
  

• Bagaimana menentukan dan mengatur durasi waktu (timing) pada tiap fase lampu sehingga transisi merah–kuning–hijau dapat merepresentasikan kondisi lalu lintas sebenarnya dan tidak menimbulkan kemacetan?
  
  

• Bagaimana mengembangkan sistem lampu lalu lintas yang hemat energi, stabil, dan mudah diterapkan baik dalam proses instalasi maupun pemeliharaan di lapangan?

C. Tujuan

• Merancang dan membangun sistem lampu lalu lintas otomatis berbasis mikrokontroler yang mampu mengatur arus kendaraan secara teratur, efisien, dan dapat beroperasi secara mandiri pada sebuah persimpangan.
  
  

• Menentukan dan menerapkan pengaturan waktu (timing) lampu merah, kuning, dan hijau yang sesuai dengan kondisi lalu lintas nyata sehingga dapat meminimalkan antrian kendaraan serta meningkatkan kelancaran arus lalu lintas.
  
  

• Menghasilkan sistem lampu lalu lintas yang hemat energi, mudah dipasang, dan mudah dipelihara, serta memiliki desain yang sederhana namun tetap stabil dan dapat diandalkan untuk penggunaan jangka panjang.

II. Metodologi

Sebelum memulai proses perancangan,langkah pertama yang dilakukan adalah menentukan project yang akan dibuat.
Pada penelitian ini dipilih project sistem lampu lalu lintas otomatis berbasis mikrokontroler ATMega16A yang diprogram
menggunakan bahasa Assembly. Setelah itu ditentukan komponen–komponen yang diperlukan, kemudian disusun diagr-
am blok serta alur cara kerja sistem agar keseluruhan rancangan sesuai dengan kriteria yang diharapkan.

Setelah konsep dasar dan alur kerja sistem ditetapkan, tahap berikutnya adalah merancang rangkaian elektronika sesuai

komponen yang telah dipilih. Perancangan dilakukan untuk memastikan setiap bagian dapat bekerja secara stabil dan terh

ubung dengan benar. Setelah rangkaian selesai dan dapat berfungsi dengan baik, proses dilanjutkan denganmembuat prog

ram menggunakan bahasa Assembly untuk mengontrol seluruh sistemlampu lalu lintas. Program ini mengatur urutan nyala

lampu, waktu delay setiap fase, serta memastikan sistem dapat berjalan otomatis sesuai rancangan.

III. Tinjauan Pustaka

1. Alat dan Bahan

1. Mikrokontroller ATMega16A

        Gambar 1. ATMega16A

            (Sumber;ATMEGA16A-PU 8-Bit 16MHz Microcontroller DIP-40 Buy With Affordable Price - Direnc.net®)

ATMega16A adalah jenis mikrokontroler diproduksi oleh Atmel dan termasuk dalam keluarga MCS-51 (8051 Family). ATMega16A merupakan IC mikrokontroler berbasis arsitektur 8051 yang banyak digunakan karena desainnya sederhana, stabil. Mikrokontroler ini memiliki memori flash yang dapat diprogram dan diprogram ulang, ATMega16A dapat diprogram menggunakan berbagai platform.Kemampuannya untuk diprogram ulang serta dukungan luas dari berbagai tools membuat ATMega16A cocok digunakan pada project pembelajaran, kontrol otomatis.

   Gambar 2. Resistor

                  (Sumber;330 Ohm Resistor Tolerance ±5% – Prayog India)

Resistor adalah komponen elektronik pasif yang digunakan untuk mengendalikan arus listrik dalam suatu rangkaian.Fungsi utama dari resistor adalah untuk menghasilkan hambatan listrik yang dikenal sebagai resistansi. Resistansi ini akan membatasi arus listrik yang mengalir melalui rangkaian, sehingga berbagai komponen elektronik dapat bekerja dengan aman dan efisien.

3. LED

  Gambar 3.LED

(Sumber;Phát minh về đèn LED nhận Nobel Vật lý 2014)

LED (Light Emitting Diode) adalah komponen semikonduktor yang dapat memancarkan cahaya ketika dialiri

arus listrik. LED memiliki efisiensi tinggi, konsumsi daya rendah, dan umur pakai yang panjangsehingga sering diguna

kan pada rangkaian indikator, lampu lalu lintas, display elektronik, dan berbagai perangkat elektronik lainnya. LED ter

sedia dalam berbagai warna seperti merah, kuning, hijau, dan biru, tergantung material semikonduktor yang digunakan.

B. Diagram Blok

  Gambar 4: Diagram Blok

C. Flowchart Program

Gambar 5: Diagram Flowchart

D. Skematik Rangkaian

Gambar 6: Skematik Rangkaian

E. Kode Pemrograman

#include <mega16.h> #include <delay.h> // ======================================================= // INTERRUPT TIMER0 ? membuat PB3 berkedip terus // ======================================================= // Timer0 interrupt setiap 10 ms interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { static unsigned int timer = 0; timer++; if(timer >= 5) { // 20 × 10ms = 200 ms ? toggle PORTB ^= (1<<3); // PB3 toggle timer = 0; } } // ======================================================= // SEMUA MERAH // ======================================================= void all_red() { PORTB = (1<<2); // A merah PORTC &= ~((1<<0) | (1<<1)); PORTC |= (1<<4); // B merah PORTD = (1<<2); // C merah } // ======================================================= // JALAN A // ======================================================= void jalan_A() { all_red(); delay_ms(150); PORTB = (1<<2) | (1<<1); delay_ms(150); // kuning A PORTB = (1<<0); delay_ms(1000); // hijau A PORTB = (1<<1); delay_ms(150); // kuning lagi } // ======================================================= // JALAN B // ======================================================= void jalan_B() { all_red(); delay_ms(150); PORTC &= ~(1<<0); PORTC |= (1<<1); delay_ms(150); PORTC &= ~((1<<1)|(1<<4)); PORTC |= (1<<0); delay_ms(1000); PORTC &= ~(1<<0); PORTC |= (1<<1); delay_ms(150); PORTC &= ~((1<<0)|(1<<1)); PORTC |= (1<<4); } // ======================================================= // JALAN C // ======================================================= void jalan_C() { all_red(); delay_ms(150); PORTD = (1<<2)|(1<<1); delay_ms(150); PORTD = (1<<0); delay_ms(1000); PORTD = (1<<1); delay_ms(150); } // ======================================================= // MAIN PROGRAM // ======================================================= void main() { DDRB = 0xFF; // termasuk PB3 output DDRC = 0xFF; DDRD = 0xFF; // ---- Setup Timer0 ---- TCCR0 = 0x05; // prescaler 1024 TCNT0 = 0; TIMSK |= (1<<TOIE0); // enable timer overflow interrupt #asm("sei") // enable global interrupt // Matikan JTAG MCUCSR |= (1<<JTD); MCUCSR |= (1<<JTD); while(1) { jalan_A(); jalan_B(); jalan_C(); } }

IV. Hasil dan Pembahasan

1. Cara Kerja Rangkaian

Pertama, jalur A akan menerima sinyal untuk aktif. Lampu kuning pada jalur A menyala selama kurang lebih 0,15 detik sebagai tahap peringatan sebelum kendaraan dihentikan atau diperbolehkan bergerak. Setelah itu, lampu berubah menjadi hijau selama 1 detik, yang menandakan bahwa kendaraan pada jalur A dapat melintas. Setelah waktu hijau berakhir, lampu jalur A kembali menyala kuning selama 0,15 detik sebagai tanda bahwa lampu akan segera berubah menjadi merah. Ketika lampu A berubah menjadi merah, durasinya berlangsung lebih lama karena harus menunggu siklus pada jalur B dan C selesai, sehingga total waktu merah berkisar antara 2 hingga 3 detik. Selama jalur A aktif (kuning–hijau–kuning), jalur B dan C tetap berada dalam kondisi merah.

Selanjutnya, giliran jalur B untuk aktif. Lampu pada jalur B mengikuti pola yang sama, yaitu lampu kuning menyala selama 0,15 detik, kemudian disusul oleh lampu hijau selama 1 detik, memberikan kesempatan bagi kendaraan pada jalur B untuk bergerak. Setelah itu, lampu kuning kembali menyala selama 0,15 detik sebelum berubah menjadi merah. Ketika jalur B aktif, seluruh lampu pada jalur A dan jalur C tetap berada pada kondisi merah untuk mencegah konflik arus kendaraan.

Setelah jalur B selesai, sistem berpindah ke jalur C. Jalur C juga mengikuti urutan yang sama, yaitu lampu kuning menyala 0,15 detik, lampu hijau menyala 1 detik, kemudian kembali ke kuning selama 0,15 detik sebelum berubah menjadi merah. Saat jalur C berada dalam kondisi hijau, jalur A dan B tetap dalam kondisi merah sehingga hanya satu jalur yang aktif pada satu waktu.

Seluruh proses ini berlangsung secara otomatis dalam bentuk siklus yang terus berulang tanpa intervensi pengguna. Dengan adanya pengaturan waktu nyala LED yang terkoordinasi—hijau 1 detik, kuning 0,15 detik, dan merah 2–3 detik—setiap jalur mendapat giliran yang teratur sehingga rangkaian lampu lalu lintas berfungsi dengan stabil, aman, dan sesuai program yang tersimpan dalam mikrokontroler.

B. Foto Project

V. Kesimpulan

Proyek ini berhasil merancang dan merealisasikan sistem lampu lalu lintas otomatis berbasis mikrokontroler ATmega16A dengan menggunakan bahasa Assembly. Sistem mampu mengendalikan nyala lampu merah, kuning, dan hijau pada tiga jalur secara bergantian sesuai waktu yang telah diprogram, sehingga pengaturan lalu lintas dapat berjalan secara teratur dan konsisten tanpa intervensi pengguna.

Hasil pengujian menunjukkan bahwa mikrokontroler berfungsi dengan stabil sebagai pusat pengendali, dengan tingkat keakuratan waktu dan respons yang baik dalam pengaturan sinyal lalu lintas. Pola pengendalian yang terkoordinasi berpotensi meningkatkan keselamatan di persimpangan dengan mengurangi risiko tabrakan dan kebingungan pengendara. Dengan demikian, penelitian ini membuktikan bahwa penggunaan mikrokontroler merupakan solusi yang efektif dan efisien untuk pengembangan sistem lalu lintas sederhana yang dapat diterapkan pada simulasi maupun aplikasi nyata dalam skala kecil.

VI. Referensi

Jatmika, S., & Andiko, I. C. (2014). Simulasi pengaturan lampu lalu lintas berdasarkan data image processing kepadatan kendaraan berbasis mikrokontroler ATmega16. Transient, 3(1), 81–96.

VII. Lampiran

• Link Youtube: https://youtu.be/cdMmJNP_iw8?si=6Huvoo8h6ELrYME8 • Link Gmaps: https://maps.app.goo.gl/NLRDExnad2ZfV4Me8 • Link Canva: https://www.canva.com/design/DAG5xX81VOc/fNKuPdN_wPt6SwyYZHxKAA/edit?utm_content=DAG5xX81VOc&utm_campaign=designshare&utm_medium=link2&utm_source=sharebutton